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      P3級實驗室

      作者:admin 出處:科瓦特發表時間:2016-12-02 09:13:50
       

      P3實驗室簡介與標準
          P3實驗室是生物安全防護三級實驗室,簡稱,P是英語protect 保護 的縮寫。整個實驗室完全密封,室內處于負壓狀態,從而使實驗室內部的氣體不會泄漏到外面而造成污染。
      根據設備和技術條件,將生物實驗室也分為4級(一般稱為P1、P2、P3、P4實驗室),
      1級最 低,4級最高。實驗室適用于主要通過呼吸途徑使人傳染上嚴重的甚至是致死疾病的致病微生物或其毒素;比如SARS病毒、炭疽芽孢桿菌、鼠疫桿菌、結核分枝桿菌、狂犬病毒等高致病性病毒。
                    國家P3級實驗室

                    
                                     
       

      級別 適用范圍
      P1
       
      實驗室一般適用于對健康成年人無致病作用 的微生物;
      P2 適用于對人和環境有中等潛在危害的微生物;
      P3 適用于主要通過呼吸途徑使人傳染上嚴重的甚至是致死疾病的致病微生物或其毒素;
      P4  
      適用于對人體具有高度的危險性,通過汽溶膠途徑傳播或傳播途徑不明、目前尚無有效疫苗或治療方法的致病微生物或其毒素。
       
       
      P3實驗室在病毒研究中的意義   
        1)有效地保護環境不受污染,保證人們生活安全;
        2)有效地保護操作者不受感染;  
        3)有效地保護病原體樣本不受污染                    

      P3級實驗室3D立體圖

      P3級生物實驗室有什么特殊:
        P3實驗室也就是國家三級安全防護實驗室,強調的是對病毒的防護,和普通實驗室不同的是,這里防范嚴密,內設多道關卡,進出的人都得全副武裝……因為P3實驗室在里面研究的往往是致病微生物或其毒素,除了H7N9,還有大家熟知的艾滋病毒HIV等。“整個實驗室完全密封,室內處于負壓狀態,從而使實驗室內部的氣體不會跑到外面而造成污染。此外,進入P3有很嚴格的流程,需要通過體檢、注射疫苗、相關技術知識考試,然后才能獲得許可證。

      建立一個生物安全三級實驗室必須達到三個條件:
        一是要有嚴格的實驗室操作和技術規程,要求實驗人員應在處理致病性的和可能使人致死的病原方面受過專業訓練,并由對病原工作有經驗的、有資格的科學工作者監督。實驗室人員工作時必須穿隔離服,所有與生物病原等操作有關的步驟,都應在生物安全柜或其他物理遏制裝置內進行。
        二是要安裝一級屏障。所謂一級屏障主要指安全設備,包括系列生物安全柜、各種密閉容器和其他為了消除或減少暴露于有害生物材料設計的工程控制設施。
        三是實驗室建筑設計要符合二級屏障的標準,主要用于防止感染性微生物逸出進入環境,避免相鄰區域的工作人員和環境暴露于可能的感染性氣溶膠之中。
       

      P3實驗室污染源控制的四大要點:
      1 負壓密閉
      實驗室處于一個完全密閉環境中,環境氣壓要保持在40Pa~60Pa的負壓狀態,進入的空氣不可能倒流。
      2 高效空氣過濾
      進入實驗室的空氣都是經過完全過濾的;排出的空氣也必須經過消毒、過濾處理以保證潔凈。

      P3級實驗室

      3 嚴格消毒
      進入P3實驗室的人員必須遵守嚴格消毒程序規定:工作人員在進入實驗室前必須消毒,必須穿著隔離防護服和戴眼罩、口罩、手套等防護用具。人員必須進行消毒處理、換裝后才能離開。實驗室產生的廢物及工作防護服等一律不能帶出,需要經過物流通道先消毒,再通過傳遞窗進入高壓滅菌鍋,在消毒合格后才能進行下一步的垃圾處理。


      P3實驗室主工作區P3實驗室工作人員防護區

      4 生物安全柜
      諸如所有的實驗操作都必須在生物安全柜中進行,也就是說SARS病毒或樣本不會離開生物安全柜。動物實驗也都是在負壓動物實驗柜中進行。

      P3實驗室生物安全柜
      P3實驗室生物安全柜


      P3實驗室選址
      P3級生物安全防護實驗室可與其他用途房屋設在一棟建筑物中,但必須自成一區。該區通過隔離門與公共走廊或公共部位相隔。
       6.3.2.2 平面布局
       a)三級生物安全防護實驗室的核心區包括實驗間及與之相連的緩沖間。
        b)緩沖間形成進入實驗間的通道。必須設兩道連鎖門,當其中一道門打開時,另一道門自動處于關閉狀態。如使用電動連鎖裝置,斷電時兩道門均必須處于可打開狀態。在緩沖間可進行二次更衣。
       c)當實驗室的通風系統不設自動控制裝置時,緩沖間面積不宜過大,不宜超過實驗間面積的八分之一。
      d)Ⅱ級或Ⅲ級生物安全柜的安裝位置應遠離實驗間入口,避開工作人員頻繁走動的區域,且有利于形成氣流由“清潔”區域流向“污染”區域的氣流流型。


      P3實驗室平面設計圖
      P3實驗室細節圖
      P3實驗室傳遞區與樣品保存區P3實驗室

               P3實驗室傳遞區與樣品保存區                                P3實驗室半污染區    
      P3實驗室高溫消毒區 P3實驗室緩沖區
      P3實驗室高溫消毒區                                                            P3實驗室緩沖區
      BSL-3實驗室P3實驗室主工作區
                     BSL-3實驗室                                                         P3實驗室主工作區
      P3實驗室準備區P3級生物安全實驗室
                P3實驗室準備區                                                             P3實驗室負壓狀態

      以下是科瓦特有關P3實驗室的建設方案:
      一、概述(略) 
      二、設計依據 
      1. (1993年); 
      2. <醫藥工業潔凈廠房設計規范>(1997年) 
      3. <潔凈廠房設計規范>(1984) 
      4. <采暖通風與空氣調節設計規范>(GBJ19-87) 
      5. <消毒管理辦法>(衛生部1992) 
      6. 甲方提供的實驗室平面布置圖等有關技術資料和要求;
       三、建筑設計
        1 平面布置
           建筑平面的合理布置、工藝流程的科學劃分直接關系到P3生物安全實驗室安全使用。我們在建設P3生物安全實驗室時,從安全使用,科學管理二方面著手,對世界上一些發達國家P3生物安全實驗室布局,分區進行了分析和整理,結論是P3生物安全實驗室大致可分為“三區二通道”、“三區一通道”,“單區單通道 ”等形式。經研究我們認為P3生物安全實驗室建設是一套系統工程,平面布置是系統工程的一部分。應根據我國目前實際現狀,結合我國《生物安全實驗室建筑技術規范》要求,布置P3實驗室平面,最后我們采用“三區一通道”形式布置。(圖一〕。 
      P3生物安全實驗室設計圖
                                                         P3實驗室平面布置圖
        一,工藝流程為:
      1) 人流:一更〔換鞋〕→二更〔清潔〕→緩沖〔清潔〕→內準備(半污染)→緩沖〔污染〕→主實驗室〔污染〕
      2)物流:外準備〔清潔〕→滅菌→內準備〔半污染〕→主實驗室〔污染〕按“三區一通道”形式布置,優點是可以減少污染源擴散空間,缺點是人,物雙向進出,會造成交叉污染。因此應根據實驗對象的要求,科學布置平面。根據工藝流程我們將P3實驗室劃分為污染區、半污染區、清潔區。各區之間設置緩沖間給予隔離,確保各區安全,可靠。 
      二,  壓力梯度
      合理的壓力梯度是關系到P3實驗室的正常運轉和工況穩定以及實驗人員的舒適性,負壓越大,對圍護結構氣密性要求越高,初投資和運行費用增加,反之負壓越小,對實驗室安全帶來隱患.因此整個P3實驗室壓力梯度需要綜合平衡,每級級差負壓值?。?0~―15Pa為宜,具體實驗室壓力梯度見圖〔圖二〕。
      P3實驗室壓力控制圖
       
      P3實驗室空調設計:
      一)氣象資料 
      夏季空調溫度:33℃ 
      冬季通風溫度:14.1℃ 
      二)夏季室外計算濕球溫度:27.9℃  相對濕度:83%
      夏季通風相對濕度: 70%;
      冬季空調計算濕球溫度: 5℃
      冬季空調相對濕度:72%;
       三)室內設計參數: 
      1)潔凈度:PⅢ實驗室設計為10000級;其中生物安全柜內為100級; 
      2)壓差梯度:潔凈走廊正壓(³15Pa)>實驗室6~8(正壓與室外靜壓差³10Pa)>緩沖氣閘間(壓差為-10Pa)> PⅢ實驗室 (為負壓-25~-50Pa)。 
      3)溫度:20~26℃; 
      4)濕度:50~70% ; 
      5)氣流組織:
      a.上送,室內柱位及下側排風,上接管道排風至排風柜;三級過濾系統;
       b.PⅢ實驗室為全排風系統。
       C.生物安全柜的排風設排風管道經高效過濾器處理后排出。
       6)新風量要保證潔凈室內正壓要求及人員無不適感, 保證室內新風量>40 M3/h.每人。 
      四)方案說明 
      1)潔凈區設計冷量13Kw。 
      擬選用1臺5HP柜式空調作為冷熱源,采用一臺臥式組合空氣處理機對空氣進行凈化處理,組合成一凈化空調系統。 
      2)凈化空調送風系統,由組合空氣處理機組進行加壓、初、中效二級過濾段等處理過程,未端設高效過濾裝置(室內天花上)。 
      3)按實驗室運作情況,設1個潔凈送風系統及2個排風系統: 
      送風系統與排風系統進行聯鎖,只有當排風機啟動后送風系統才能啟動以保證實驗室的負壓。 
      4)凈化空調系統風管材料采用優質鍍鋅鋼板,當矩形風管長邊b(mm)為:   100 5)除新風及排風管道外,風管均需保溫。保溫材料用鋁箔玻璃棉氈:   24K/δ=25mm; 
      6)進入污染區的管道(包括送風和排風)均裝止回閥。防止倒流污染。 
      7)排風管及排水管為PVC材質,硬管道連接。 
      P3實驗室潔凈區
      5、潔凈區內裝修 
      1)天花:潔凈區內用優良保溫彩鋼板,無塵明亮, 顏色用灰白或象牙白,厚50mm; 
      2)間隔:潔凈區用雙面彩鋼保溫板圍護及間隔,圍護面彩鋼板到天花頂;與地面及天花交角做元弧及陰角接口,符合GMP規范及衛生消毒要求。與非潔凈區隔斷處的玻璃固定窗做雙層玻璃。 
      3)密閉門:900X2000,上做玻璃觀察窗,裝球型通道鎖。(自動門) 
      4)地面:潔凈區原水泥地面需經處理后做環氧樹脂EPOXY面層,厚2mm的環氧樹脂自流平;顏色為蘋果綠或由甲方選定。無塵清潔明亮,易清洗搞衛生,不積塵菌。 
      5)柱子:潔凈區柱子用彩鋼板全包邊,并做回風技術夾層。 
      6)傳遞窗:實驗室間的傳遞窗做成雙層門互鎖結構。 內空尺寸:500x500x400。 
      7)PⅢ實驗室的內裝修材料 
      目前國外及國內對生物安全實驗室建筑材料的要求,墻壁、天花、地面和操作平臺應平整光滑,不積塵、易清潔,氣密性好,不滲透。地面不應太滑。要能夠耐受常規化學試劑和消毒劑的清洗。國內常用的材料為彩鋼板組合形式及鋼板制成箱型結構。對若不常使用的PⅢ實驗室來說,由于使用次數少,消毒頻率、強度低,彩鋼板結構不失為一種經濟、合理的材料,只要在施工中做到氣密性好就能符合要求。 
      另一種方案為,PⅢ實驗室天花、墻身骨架采用木結構或鋁合金骨架,雙面做12mm夾板或硅鈣板,接口密閉后,在表面做防腐蝕進口PVC墻面板無縫焊接。與地面PVC地板連成一整體,可達到嚴密、耐化學腐蝕又美觀效果。另也可用合成石材把墻面及天花做成一整體,但費用較高。
      另在實驗室地面或墻面材料上,可采取與其他無污染實驗室有區別的顏色,加以區分“熱”
      區及“冷”區,作為一種警示。 


      P3實驗室裝修

      6、照明、配電:用帶罩明裝凈室燈盤40WX2,工作區照度>250Lux,走道照度>100Lux; 凈化間設紫外線殺菌燈,與照明燈具分路設計。用線管暗敷。符合防火及用電規范??照{及照明系統動力約需60KW/380V。 
      7、為確保工作人員的健康和環境,在實驗室建設同時,應建立規范的生物安全操作規范;包括個人操作及衛生習慣,用具管理和實驗室維護等。 

      P3生物實驗室樣品準備室
      五、自動控制與報警 
      為保證實驗室正常運行,應建立完善的應急處理措施,和自動控制、報警系統,在自控設計中要保證完善的負壓控制系統,送排風機必須考慮啟動和停車的連鎖,內部通話器及監控設施,排風過濾器堵塞報警裝置、實驗室負壓報警裝置等。
      1.負壓控制
      由于PⅢ實驗室所做實驗產生的物質是有危害性的,因此必須保證實驗室對外界保持負壓,以防止危險性物質擴散,為達到此目標,需要時刻對實驗室進行壓力控制,通過設置在房間內的壓差傳感器將壓差值傳送至自動控制系統中的控制器,由控制器給出信號給送風機的變頻器,通過變頻器改變送風機風機的頻率,增加或減少送風機送入實驗室的風量,以達到對實驗室負壓的控制。 
      2.報警裝置 
      通過設置在控制箱內多功能控制器報警功能,實現對實驗室氣壓變化的實時監控報警,如果PⅢ實驗室內的負壓值低于所要求的安全的負壓值,報警裝置開始工作,它能提供聲光報警。

      P3實驗室通風換氣示意圖
       

      P3實驗室緩沖區

      P3病毒實驗室

      P3實驗室消防安全管理制度
       
      1、實驗室工作區內絕對禁止吸煙,杜絕易燃液體的潛在火種和傳染細菌和接觸毒物的途徑。
      2、實驗工作區內不得有食物、飲料及可能攝入的其它物質。實驗室工作區內的冰箱禁止存放食物。
       3、眼睛和面部的防護:處理腐蝕性或毒性物質時,須使用安全鏡及其它保護眼睛和面部的防護用品。使用、處理能夠通過粘膜和皮膚感染的試劑,或有可能發生試劑濺溢的情況時,必須佩帶護目鏡、面罩。被血液或其它體液濺到,立即用大量的生理鹽水沖洗。 
      4、服裝和個人防護裝備:除要求符合實驗室工作需要的著裝外,工作服應干凈、整潔。所有人員在各一實驗區內必須穿著遮蓋前身的長袖隔離服或長袖長身的工作服。當工作中有危險物噴濺到身上的可能時,應使用一次性塑料圍裙或防滲外罩。必要時佩戴手套、護目鏡或面罩等。個人防護服裝應定期更換以保持清潔,被危險物品嚴重污染,則應立即更換,盛放于能防滲的容器內。
       5、在有可能發生液體濺溢的工作崗位,可加套一次性防滲漏鞋套。
       6、工作人員佩戴工作帽,頭發不外露。實驗室操作不準佩戴首飾,防止污染。
      7、洗手:實驗室工作人員在脫下手套后、離開實驗室前、接觸患者前后、以及在進食或吸煙前都應該洗手。接觸血液、體液或其它污染物時,應立即洗手。
       8、呼吸防護:在操作粉塵,有毒氣體、煙霧、蒸氣時,工作人員配戴呼吸面具,以防止吸人有害氣體和污染的空氣。 
      9、所有實驗室移液操作禁止用口吸,應使用移液器和吸耳球。
       10、銳利物品:實驗室應盡量減少使用可生成銳利物的用品,銳器(包括針頭、小刀、金屬和玻璃等)應置于有明顯標記、防滲漏、防銳器穿透的容器內。
       11、垃圾處理:每天清理垃圾,醫用垃圾按規定收集送至醫院焚化爐焚化。

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      此文關鍵字:P3實驗室,國家三級生物安全實驗室
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